粘土冻结过程中的温度场演变及在冻结法施工中的应用

国家自然科学基金面上项目

本课题由夏锦红教授主持，2014年获批国家自然科学基金面上项目，资助82万元。主要研究粘土冻结时温度场的演变和土的物理力学性能变化，以及测温孔温度与土体真实温度之间的关系。采用相似理论、数值计算及模型试验相结合的研究方法，建立冻结水力、热力数学模型。考虑冰水相变及土壤凝固潜热对温度的影响，研究冻结期间温度场变化规律。基于模型槽试验，变换冻结管布置方式，研究温度场响应。模型槽中设置多个测点，测温管采用钢管和陶土管，空置或填充粘土，研究土-钢管传热与土-陶土传热的机理，以改进测温方法。该项目能为节约能源、缩短工期等经济社会指标提供基础数据，对推广冻结法施工在工程中的应用意义重大。